1、工業(yè)通風與除塵課程設計所在學院建筑工程學院專業(yè)安全工程班級安全112班姓名丁沐濤學號119044037指導老師韓云龍摘要噴涂車間在進行生產(chǎn)的過程中，散發(fā)的粉塵如果不加以控制，會使室內(nèi)空氣受到污染和破壞，危害職工健康，影響生產(chǎn)的正常進行。因此有效地控制生產(chǎn)過程中的粉塵對室內(nèi)空氣的影響和破壞是個非常重要的問題。工業(yè)通風就是研究這方面問題的一門技術。本設計為噴涂車間的鋁粉處理的通風除塵系統(tǒng)設計。首先根據(jù)鋁粉粒徑的大小和性質選擇合適的集氣罩和除塵器。然后根據(jù)規(guī)范和要求進行管道布置。根據(jù)工藝計算集氣罩尺寸和排風量。確定管徑并進行水力計算。最后選擇風機型號和功率。關鍵詞：噴涂；通風；除塵；設計；水力計算A

2、bstractIntheproductionprocessofsprayworkshop,ifnotcontroltheemissiondust,itcanmakeindoorairenvironmentpollutionanddestraction.harmfultoworks'health,affectthenormalproduction.Therefore,effectivecontrolofproductionprocessofharmfuleffectofindoorairanddamageisaveryimportantproblem.Industrialventilat

3、ionisstudyingthisissueofatechnology.Thedesignisaventilationanddustremovalsystemdesignofaluminumpowdertreatmentinsprayworkshop.Firstly,selecttheAppropriatehoodandduster,accordingtothenatureandsizeofthealuminumpowder.Secondly,finishpipinglayoutaccordingtotherequirementandstandard.Calculatethesizeofthe

4、hoodandairvolumeaccordingtothecraftwork.DeterminethePipediameterandconductthehydrauliccalculation.Selectthetypeandpowerofthefanatlast.Keywords:spray;ventilation；dustremoval;design；hydrauliccalculation目錄摘要11 .前、32 .基礎資料32.1 課程設計題目32.2 課程設計資料33 .通風系統(tǒng)的確M33.1 確定防塵方法33.2 計算風量和確定構件材料43.2.1 計算集氣罩吸風量和系統(tǒng)通風量4

5、3.2.2 風管的確M.43.2.3 局部構件的確定53.3 選擇除塵器54 .通風管道的水力計55 .設計心得116 .參考文獻127 .附錄1系統(tǒng)軸測圖138 .附錄2平面布置圖141 .前言通風工程在我國實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的進程中，一方面起著改善居民建筑和生產(chǎn)車間的空氣條件，保護人民健康，提高勞動生產(chǎn)率的重要作用，另一方面在許多工業(yè)部門又是保證生產(chǎn)正常進行，提高產(chǎn)品質量所不可缺少的一個組成部分。它起著改善車間生產(chǎn)環(huán)境，保證工人從事生產(chǎn)所必需的勞動條件，保護工人身體健康的作用，是控制工業(yè)毒物，防塵，防毒，防暑降溫工作中積極有效的技術措施之一。它的主要任務是控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高

6、溫、高濕，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境和保護大氣環(huán)境。本設計為噴涂車間除塵系統(tǒng)，粉塵主要危害有：飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如銘，鈕，鎘，鉛，汞，神等。當人體吸入粉塵后，小于5m的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時還會引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細胞所吸收，導致細胞結構的破壞。止匕外，粉塵還會沾污建筑物，使有價值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會阻礙光合作用，抑制其生長。2 .基礎資料2.1 課程設計題目噴涂車間通風除塵系統(tǒng)設計2.2 課程設計資料某噴涂車間于小型工件上噴涂鋁粉，粉塵粒徑約為i0um氣體

7、含塵濃度為2g/m3,而要求排放粉塵濃度小于100mg/m。操作臺共3臺，每臺間距2m,擬采用上吸氣式集氣罩，已知操作臺面句罩口H=0.5m,控制風速取為M=0.4m/s。操作臺面可視為污染源散發(fā)面，長為1m寬為0.8m,高為1.2m,車間長18m寬為12m高為5m車間內(nèi)大氣參數(shù)按20c時查表。3 .通風系統(tǒng)的確定3.1 確定防塵方法由于粉塵粒徑約為10um容易被人吸入，短期大量接觸會刺激呼吸道粘膜和眼睛，長期吸入會使肺部纖維化而造成塵肺病，因此對其設置除塵設備是有必要的。因為有三臺操作臺，間距2m,局部集氣罩采用上吸式集氣罩。排風罩的設計應遵循的原則：(1)盡可能靠近污染物發(fā)生源減小吸氣范圍

8、，便于捕集和控制(2)吸氣氣流方向盡可能與污染氣流運動方向一致(3)已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)排風罩應盡量結構簡單，造價低，便于拆卸維修(5)配置應與生產(chǎn)工藝協(xié)調(6)避免橫向干擾氣流3.2 計算風量和確定構件材料3.2.1 計算集氣罩吸風量和系統(tǒng)通風量集氣罩吸風量L=KPHVx已知H=0.5mVx=0.4m/s操作臺尺寸a=1mb=0.8mK通常取1.4集氣罩尺寸為長邊A=a+0.4HX2=1.0+0.4X0.5>2=1.4m短邊B=b+0.4HX2=0.8+0.4X0.5>2=1.2mP=(A+B)>2=(1.4+1.2)2=5.2mL=1.4>5.2&

9、gt;0.5>0.4=1.456m3/s因為共有3個工作臺，所以系統(tǒng)通風總量L'=3XL=3X1.456=4.36/s=15724.8m3/h所以除塵器選用型號為DS/A-10X9的袋式除塵器1113.2.2 風管的確定(1)風管斷面形狀的確定風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。由于圓形斷面的風管阻力小，強度大，所以本設計采用圓形斷面。(2)風管材料的選擇一般通風系統(tǒng)采用0.51.5mm的鋼板，由于粉塵中含有大量鋁粉，會對管壁產(chǎn)生磨損，且鋁粉噴涂不會對管道造成腐蝕，所以本設計采用1.5mm的普通鋼板來作為風管的制作材料。3.2.3 局部構件的確定(1)彎頭的確定布置管道時，應盡量取直線

10、，減少彎頭。圓形風管彎頭的曲率半徑一般大于12倍管徑。由于管道內(nèi)有大量鋁粉沖刷磨損，因此要對彎頭加以耐磨處理。(2)三通的確定三通內(nèi)流速不同的兩股氣流的碰撞，以及氣流速度改變時形成渦流是造成局部阻力的原因。為減小三通的局部阻力，應避免射流現(xiàn)象，還應注意支管與干管的連接，減小支管和干管之間的夾角，本設計采用30°夾角。3.3 選擇除塵器已知進入除塵器的粉塵濃度C1=2g/m3,要求排放濃度C2=100mg/m3,所以可以得出除塵器的最低除塵效率好(C1-C2)/Ci=(2-0.1)/2=0.95由于粉塵空氣動力學當量直徑為10um,且除塵效率要求比較高，所以重力沉降和慣性除塵器，以及旋

11、風除塵器都很難滿足除塵要求，本設計采用的是袋式除塵器，所以除塵器選用型號為DS/A-10X9的袋式除塵器4 .通風管道的水力計算【1】（1）對各管段進行編號，標出各段長度和各排風點的排風量。（2）選擇最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1246除塵器一7一風機一8為最不利環(huán)路。（3）根據(jù)各段的風量及選定的流速，去頂最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)孫一堅的工業(yè)通風第四版（以下簡稱工業(yè)通風），表6-4輸送含鋁粉等金屬粉塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為，垂直風管為13m/s,水平風管為15m/s。除塵管道最低風速粉塵性質垂直管水平管粉塵性質垂直管水平管粉狀的粘土和砂1113鐵和銅（屑）1923耐火

12、泥1417灰土+沙生1618重礦物粉塵1416鋸居、創(chuàng)屑1214輕礦物粉塵1214大塊干木屑1415干型砂1113干微塵810煤灰1012燃f斗粉塵14-1616-18濕土（2%以T水分）1518大塊濕木屑1820鐵和鋼C至末）1315谷物粉塵1012棉黑810麻、短纖維粉塵、雜質£12水泥粉塵*1218-22考慮到除塵器及風管漏風（漏風率為5%）,管段7及8的計算風為4.368>3600X1.05=16511.04m3/h口口口XIZ1.456m3/£管段1根據(jù)Li=1.456m3/sV1=13m/s,由工業(yè)通風附錄9查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應盡量符合附

13、錄11的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=360mm,Rm1=5.5Pa/m同理，管段2D2=360mm,Rm2=5.5Pa/m管段4D4=500mm,Rm4=5Pa/m管段6D6=630mm,Rm6=3.5Pa/m管段7D?=670mm,Rm7=2.5Pa/m管段8D8=670mm,Rm7=2.5Pa/m(4)確定管道3及5的管徑及比摩阻管段3及5與管段1相同，因此D3=D5=Di=360mm,Rm3=Rm5=Rm1=5.5Pa/m（5）查工業(yè)通風附錄10,確定各管段的局部阻力系數(shù)管段1上吸氣式集氣罩（0.25（q=90790°彎頭（卬口=1.5）:1個，（Q172=0.25+0.17=0.

14、42管段2V2F2直流三通（2-4）V4F4根據(jù)F2+F3=I4a=30Q（/F3/F4=（360/500）2=0.5184/1_3/1_4=1.456/2.912=0.5查得（130.53管段3V3F3上吸氣式集氣罩（0.25（q=90760°彎頭（R/D=1.25）:1個，源0.15直流三通（34）34=0.142=0.25+0.15+0.14=0.54管段4直流三通（46）F4+F5呼6F5/F6=（360/630）2=0.3265L5/L6=2.912/4.368=0.67V4F4V6F6查得t46=-0.37管段5上吸氣式集氣罩（0.25（a=90?7V5F560°

15、;彎頭（R/D=1.5）:1個，刊0.15直流三通（56）56=0.62=0.25+0.15+0.6=1.0管段6除塵器進口變徑管(漸縮管)除塵器進口尺寸為300m佛800mm厚0.10(q45?寸)2=0.10管段7除塵器出口變徑管(漸擴管)除塵器出口尺寸為300mme800mm,變徑管長度160mm=0.4061(800-670)tga=2160a=22.1?=0.690M頭：(R/D=1.5)2個諄2X0.17=0.34風機進口漸縮管生0.10(a45?寸)2=0.6+0.34+0.1=1.04管段8風機出口漸擴管風機出口尺寸：410mme315mmD8=650mmF8/F出=0.331

16、/0.129=2.5源0.1(c=10?)帶擴散管的傘形風帽h/D0=0.50.602=0.1+0.6=0.7(6)計算隔斷的沿程摩擦阻力和局部阻力。計算結果見下表:管道水力計算表管段編號8M:m3/h(m3/s)長度l(m)管徑D(mm)流速v(m/s)動壓P4(Pa)局部阻力系數(shù)局部阻力Z(Pa)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z(Pa)備注15241.6(1.456)136014.3123.20.4251.75.55.557.225241.63.536014.3123.20.5365.35.519.2584.55(1.456)410483.2(2.9

17、12)350014.8132-0.3-39.6515-24.6615724.8(4.368)463014118.10.111.83.51425.8716511.04(4.586)367013101.81.04105.92.57.5113.4816511.04(4.586)567013101.80.771.262.512.583.7635241.6(1.456)136014.3123.20.5466.55.55.572阻力/、平衡55241.6(1.456)136014.3123.21.0123.25.55.5128.735241.6(1.456)130020.6143.6除塵器1200(7)對

18、并聯(lián)管路進行阻力平衡1)匯合點APi+AP2=57.2+84.55=141.75AP3=72p+照照141.75-72二:-3=49%>10%P住141.75為使管段2、3達到阻力平衡，改變管段3的管徑，增大器阻力D，3=D3(空)0.225=360(72)0.225=308mm遲141.75根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格，取D3=300mm,其對應阻力為：360、0.225_r=72(藐)=75PaP233=141.7575.P2141.75此時任處于不平衡狀態(tài)。如取D3=280mm,同樣處于不平衡狀態(tài)。因此取D3=300mm,在運行時在輔以閥門調節(jié)，消除不平衡。2)匯合點B P1+AP2+AP4=57.2+84.55-24.6=117.15Pa P5=141Pa=8.9%<10%P5(AP+AP2+AP4)=128.7117.15P5128.7符合要求(8)計算系統(tǒng)的總阻力P=2(Rl+Z)=57.2+84.55-24.6+25.8+113.4+83.76+1200=1540Pa(9)選擇風機風機風量Lf=1.15L=1.15X6511.04=18987.7m3/h風機風壓Pf=1.15P=1.15X1540=1771Pa選